橡胶沥青应力吸收层在城市道路改造工程中的应用

齐奕巍

(中国市政工程华北设计研究总院哈尔滨分院)

橡胶沥青应力吸收层在城市道路改造工程中的应用

齐奕巍

(中国市政工程华北设计研究总院哈尔滨分院)

道路结构基层破坏产生裂缝，基层裂缝反射至面层产生破坏，为防止基层反射裂缝对道路的使用产生的影响，国内外进行了大量的研究及比较，将结合哈尔滨市呼兰区利民大道改造工程，深入介绍橡胶沥青应力吸收层在城市道路改造中的应用。

橡胶沥青;应力吸收层;城市道路改造

1 城市道路沥青面层病害

沥青路面在使用过程中，会出现不同程度的病害，病害中较为常见的有磨光骨料、突出、剥落、龟裂、中度的横向接缝破损、角裂等等。以上病害产生的主要原因为路面基层破坏，对面层产生反射裂缝。反射裂缝多发生半刚性基层上的沥青面层，旧沥青路面改造沥青加铺层及水泥混凝土路面沥青加铺层。反射裂缝形成后，在沥青面层形成不同程度的破坏，形成地表水侵入路基的通道，地表水侵入道路基层后，受寒冷季节及冷暖交替的影响，经反复冻融循环对基层造成更加严重的损坏。

综合上述原因，推迟反射裂缝的出现、推迟反射裂缝的全面发生，保护路面免受水损害是解决以上病害的重要问题。

2 反射裂缝的解决方法

处置反射裂缝的常用技术措施主要为以下几种。

(1)土工布、土工格栅等土工织物类材料，通过粘结、嵌锁等方式与沥青混凝土组成一种复合材料共同承受荷载。

(2)国内外广泛研究过的应力吸收膜SAMI。

(3)美国科氏公司研究一种名为STRATA的应力吸收系统，在北京二环、武黄高速的改造中防反效果明显。

(4)设置一定厚度的处置碎石上基层，能有效吸收、削弱裂缝尖端应力集中，达到防治反射裂缝的目的。

应力吸收层SAMI与其他几种处理方法相比较具有以下优点。

(1)推迟反射裂缝出现的时间，反射裂缝首次出现时间约2 a，全面出现反射裂缝的时间比土工布罩面和热拌沥青罩面晚3～5 a。

(2)SAMI也具有优良的抗老化和耐久性能，能够延长沥青路面使用寿命，设计为5 a。

(3)SAMI有助于填封接缝，SAMI有较强的流动性，更易于填补到下层裂缝中，起到良好的封闭作用。

(4)SAMI可以回收再用，由于其材料有可以轻松研磨特性，更加环保经济。

(5)SAMI为标准的热拌和沥青生产和施工方法，并可使用当地现有的材料，工艺简单。

(6)施工过程中与土工布及土工格栅相比工期较短，施工过程中关闭车道较少。

(7)SAMI可以大大改善层间应力状态，避免推移、坑槽现象的产生，延缓反射裂缝的发生。

3 橡胶沥青应力吸收层建议的技术标准

(1)材料技术要求，见表1、表2。

表1 SAMI技术要求

表2 SAMI石料技术要求

(2)施工技术要求。

橡胶沥青洒布量为2～2.4 kg/m2，喷洒厚度为2 mm/层。碎石撒铺厚度为13.2～16 mm，碎石应撒布均匀。

4 SAMI应力吸收膜施工工艺

(1)施工前的准备工作。

施工前应清除基层表面杂物，旧路基层原有裂缝处应清扫干净，待表面干燥后方可施工。

(2)橡胶沥青洒布与碎石的撒铺。

橡胶沥青洒布量为2～2.4 kg/m2，喷洒厚度为2 mm/层，有漏洒的地方用人工补齐，碎石采用9～12 mm粒径，撒铺厚度为13.2～16 mm，碎石应撒布均匀。撒铺碎石前应封闭交通，严格禁止车辆和行人通行。

(3)碾压。

SAMI的碾压温度在施工中是一个重要的控制环节，初压应在碎石铺撒后立即进行，复压2遍，一共碾压3遍即可结束。

(4)清扫。

在碾压完成应力吸收层形成后，应对应力吸收层进行彻底清理，清除表面没有粘结的碎石，保证下一阶段施工的安全，减少对周边环境的影响。

(5)开放交通要求。

应力吸收层施工及后续的沥青混凝土面层施工原则上不应开放交通，若遇特殊情况须开放交通，应在施工完成后3 h方可允许车辆通行，但应严格控制车速，减速慢行，减少对已形成的应力吸收层的影响。

5 施工质量要求

(1)应力吸收层的施工质量必须严格按照“规范”的相关规定执行。

(2)路面施工时，应尽量做到与沥青混凝土面层的连续施工，避免应力吸收层被污染。

(3)施工应参照国内外的先进经验进行，根据现场的施工条件、场地、气象等不同情况采取相应的措施，并应加强施工管理，严格控制工序及质量，精心施工，规范作业，确保工程的施工质量。

6 橡胶沥青应力吸收层在城市道路改造工程中的应用

哈尔滨市呼兰区利民大道原为一级公路，沥青路面宽度13.5 m，两侧各有0.75 m路肩，路堤顶面全宽15 m，原设计为双向2车道，目前按双向4车道使用。旧有路面结构由上至下为4 cm细粒式沥青混凝土、8 cm粗粒式沥青混凝土、33 cm水泥稳定砂砾、18 cm石灰土。改造后道路等级主路为城市快速路，设计车速为80 km/h;辅路为城市主干路Ⅰ级，设计车速为50 km/h。工程红线宽度100 m，采用三幅路形式，主路采用25 m宽双向6车道，拓宽部分为新建路面，原有路面覆盖补强，主路两侧均设置6 m宽绿化分隔带，两侧辅路主要服务于周边新城区交通转换车辆，采用单向8.25 m宽2车道，人行道宽3 m，人行道与辅路间设2 m绿化分隔带，最外侧是18.25 m宽的景观绿化。

由于原有路面经过多年使用，出现大量裂缝，因此设计时在补强层与原有路面结构之间使用了橡胶沥青应力吸收层，在该工程建成后，经过多年使用验证，道路使用状况良好，路面反射裂缝出现的几率大大降低。

7 总结

橡胶沥青应力吸收层技术在我国做为一种新型的路面裂缝处治技术，在沥青路面裂缝处治方面的应用尚需大量的实际工程应用来证明其在市政道路工程中的应用效果，通过在哈尔滨市呼兰区利民大道改造工程中对橡胶沥青应力吸收层的实际应用，证明了橡胶沥青做为柔性路面的应力吸收层能够达到预期的使用效果，相信SAMI在今后的市政道路建设当中一定会得到大范围的应用。

［1］城市道路与桥梁设计规范［M］.中国建筑工业出版社.

［2］道路设计资料集［M］.人民交通出版社.

U416.217

C

1008-3383(2012)02-0013-01

2011-09-11

齐奕巍(1979-)，工程师，从事市政道路桥梁设计工作。